Коллаген состав аминокислот: КОЛЛАГЕН — жизненно важный белок – Питьевой коллаген или аминокислоты?

Содержание

КОЛЛАГЕН — жизненно важный белок

Что мы знаем о коллагене? Те, кто заботится о поддержании своего здоровья и физической формы, как правило, в первую очередь интересуются наиболее ценными компонентами питания — белками, углеводами, жирами, витаминами и минеральными веществами. Однако, небезынтересен тот факт, что коллаген играет важнейшую роль в пластической (структурной) функции, входя в состав соединительных тканей, обеспечивая их прочность и эластичность. При этом он является специфическим белком! Указанные выше функции выполняют коллагены костей, сухожилий, кожи, хрящей, стенок сосудов и связывающих тканей.
В организме коллаген образуется из его предшественника, именуемого проколлагеном. Проколлаген имеет молекулярный вес 120,000. Дробление одной или нескольких пептидных связей проколлагена образует коллаген, который имеет три субъединицы, каждая с молекулярным весом 95,000; поэтому, молекулярный вес коллагена — 285,000. Эти три субъединицы закручиваются как спирали вокруг удлиненной прямой оси. Длина каждой субъединицы — 2,900 ангстрема, а ее диаметр — приблизительно 15 ангстремов. Эти три цепи накладываются так, чтобы трехспиральная структура не имела никаких четких предельных размеров.
Поскольку это белок, то возникает вопрос: не является ли он пищевым белком, и каков его аминокислотный состав. Взгляните на табличку.

Состав коллагена (процентное содержание аминокислот в коллагене)

Лизин 2,60
Гистидин 0,42
Аргинин 4,45
Аспартовая кислота 4,90
Треонин
1,87
Серин 3,87
Глутаминовая кислота 7,19
Пролин 11,82
Глицин 33,50
Аланин 10,93
Валин 2,02
Метионин 0,61
Изолейцин 1,36
Лейцин 2,66
Тирозин 0,52
Фенилаланин 1,31
Гидроксипролин 9,21
Гидроксилизин
0,76

Вы видите, что коллаген отличается от всех остальных протеинов, особенно пищевых, высоким содержанием пролина и гидроксипролина. Гидроксипролин не обнаруживается в столь значительных количествах ни в одном другом белке, кроме эластина. Пролин в коллагене присутствует в основном в последовательности глицин-пролин-X, где X часто представлен аланином или гидроксипролином. Коллаген не содержит цистина или триптофана и, следовательно, не может заменять другие протеины в диете. Присутствие оксипролина и оксилизина разительно отличает его от других белков в живых организмах (эти аминокислоты не встречаются в составе других белков). Роль этих аминокислот необычайно важна в стабилизации трехспиральной конформации молекул коллагена.
Многие годы коллаген считался нерастворимым в воде и, поэтому, неусвояемым. Причиной этого является то, что нативный коллаген, т.е. коллаген, поступающий в организм из пищевых продуктов, сопротивляется воздействию трипсина, содержащегося в желудочной среде, однако, он гидролизуется бактериальным ферментом коллагеназой. Когда же коллаген кипятят в воде, тройной завиток его структуры разрушается, и субъединицы частично гидролизуются, а продуктом этого становится желатин. Развернутые цепи пептидов желатина захватывают большие количества воды, приводя к образованию гидратированных молекул.
Дальнейшее изучение коллагена показало, что он подвергается процессу старения в живых организмах, что может быть вызвано формированием поперечных связей между волокнами коллагена. Они образуются за счет преобразования некоторых боковых цепей лизина в альдегиды. Белок эластин, который содержится в упругих волокнах соединительной ткани, содержит подобные поперечные связи и может образовываться путем комбинации волокон коллагена с другими протеинами. Когда образованные за счет поперечных мостиков коллаген или эластин расщепляются, образуются продукты поперечно связанных фрагментов лизина. Соединительная ткань в результате этого становится менее эластичной.
Биосинтез коллагена и последующее образование фибрилл и волокон соединительной ткани — сложный, многоступенчатый и относительно медленный процесс (поэтому столь медленно заживают травмы соединительных тканей и хрящей, особенно у взрослых). Исследования показали, что гидроксилирование пролина и лизина осуществляется специальными ферментами в присутствии атмосферного кислорода, ионов железа, аскорбиновой кислоты, D-кетоглутарата, как активатора ферментов. Нарушение отдельных стадий этого процесса — в случае блокады или недостатка вышеперечисленных факторов — приводит к синтезу атипичного, легкоразрушающегося коллагена. Так, недостаток витамина С тормозит гидроксилирование пролина и лизина, и поэтому служит причиной такого тяжкого заболевания, как цинга. В случае других нарушений возникают такие заболевания, как ревматоидный артрит, остеоартроз, склеродермия и ряд других не менее тяжелых заболеваний. Коллаген — общее название соединительно-тканного белка. Существует несколько типов коллагена. Так, например, коллаген типа III — важный поддерживающий компонент соединительной ткани легких, кровеносных сосудов и кишечника, а коллаген типа IV играет важную роль в сохранении целостности эпителиальных и эндотелиальных клеточных оболочек.
Что нужно для того, чтобы в организме не происходило сбоев цикла образования и обновления коллагена? Конечно же, самым важным фактором, необходимым для построения полноценной молекулы коллагена, являются структурные субъединицы белка — аминокислоты, образующиеся в результате расщепления белков пищевых продуктов.
Вы, безусловно, знаете, что существует около трех десятков аминокислот, являющихся пищевыми факторами. В организме многие из них синтезируются в печени. Однако, некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме, и человек должен получать их с пищей. Незаменимыми для человека являются следующие аминокислоты: гистидин, изолейцин, лейцин, валин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин и триптофан. В организме постоянно идет процесс синтеза белков, и в случае отсутствия хотя бы одной незаменимой аминокислоты образование белков приостанавливается.
Белковая молекула является сложной, достаточно стабильной биологической структурой. Поэтому требуется от 5 до 15% энергии, необходимой человеку в сутки, для того, чтобы расщепить белковую молекулу на входящие в ее состав аминокислоты. Заметьте, это касается людей, ведущих малоподвижный образ жизни. Предположим, вы занимаетесь физической культурой или спортом, следите за своим телосложением и путем физических упражнений не даете себе «расслабляться». Итог — энергозатраты вашего организма значительно возрастают, а вместе с ними растет и потребность в пластическом материале, в том числе и в коллагене.
У активных спортсменов возникает еще более сложная дилемма: с одной стороны, для восстановления мышечной массы необходимо постоянно пополнять запасы белка вместе с пищей, с другой стороны, прием пищи сопровождается процессом пищеварения (переваривания пищи с помощью протеолитических ферментов желудочно-кишечного тракта). Это занимает длительное время и отнимает значительное количество энергии, необходимой для восстановления и совершенствования спортивной формы.
Воспроизведение процесса пищеварения in vitro (вне организма) путем гидролиза белков дало возможность получать комплекс природно-сбалансированных продуктов расщепления белка (аминокислоты, полипептиды, витамины) в свободном виде. Полученные таким путем аминокислоты не нуждаются в переваривании, абсорбируются непосредственно в кровоток и принимают участие в построении белка. После приема внутрь они быстро всасываются. Это явилось основой создания многих протеиновых пищевых добавок, которые Вам знакомы. Но обеспечивает ли хорошо сбалансированная, богатая биологически ценным белком диета адекватное количество коллагена? К сожалению — нет, в силу уникальности аминокислотного профиля коллагена. Тогда есть ли возможность добавлять в диету продукт, содержащий повышенное количество коллагена? Есть ли возможность обеспечить полное усвоение коллагена? Ведь мы знаем, что он в чистом виде практически не усваивается. На эти вопросы мы сейчас готовы ответить утвердительно.
Но об этом позднее, а пока давайте посмотрим на то, как коллаген используется специалистами за рубежом.
Известно, что коллаген входит в состав синовиальной жидкости, которая предназначена для снижения трения в суставах. Французские ученые предложили использовать коллаген в технике. Они вводят коллаген в смесь порошков меди, асбеста и смолы. Из этой смеси средствами порошковой металлургии изготавливают подшипники, износостойкость которых в десять раз выше, чем у обычных подшипников. Представляете, что происходит с вашими суставами, когда в организме недостает коллагена?
Дерматолог из Беверли Хиллз, доктор Дэйвид Эмрон, установил, что злоупотребление солнечным светом при загорании отрицательно влияет на содержащиеся в коже коллагеновые волокна, приводя к преждевременному появлению морщин и старению кожи. Эмрон считает, что воздействия одних антиоксидантов, которые используются в составе кремов для кожи и при приеме внутрь, недостаточно. Нужен дополнительный, «свежий» коллаген.
Еще один специалист из Беверли Хиллз, дерматолог Стюарт Каплан, полагает, что только коллаген способен «сгладить» формирующиеся в ходе жизни человека морщинки на коже. Опыт этих специалистов с коллагеном в виде инъекций показал, что отдельные люди испытывают острую аллергическую реакцию на эти процедуры, чего не происходит с коллагеном, принимаемым внутрь в виде гидролизата. Вот теперь мы уже ближе к ответам на вопросы, поставленные выше!
Доктор Дебра Джейлмэн, дерматолог из Нью-Йорка, обнаружила тесную связь развития целлюлита с ослаблением коллагеновых элементов, прикрепляющих кожу к лежащим под нею структурам и поддерживающих кожу в гладком, натянутом состоянии. Обогащение питания усвояемым коллагеном считается одним из самых современных и эффективных средств избавления прекрасной половины человечества от этого неприятного явления.
Практически все специалисты, изучавшие коллаген, сходятся в мысли, что уменьшение гибкости и подвижности в суставах с возрастом — это следствие «старения» коллагена в составе соединительных тканей.
Американские клиницисты имеют достаточно богатый опыт лечения ревматоидных артритов путем перорального применения коллагена (внутрь). Теперь вспомните о тех болях в суставах, которые сопровождают Ваши напряженные тренировки, и Вам станет легче принять решение в пользу дополнения диеты коллагенсодержащими препаратами.
Но хватит теории и зарубежной практики. Теперь мы имеем возможность, как вы уже догадываетесь, помочь всем желающим в решении проблем, связанных с недостаточностью коллагена в организме. Мы не стали бы писать об этом столь подробно, если бы не тот факт, что напряженные тренировки, особенно связанные со скоростно-силовыми проявлениями и высокой потребностью в пластическом материале (белке), неминуемо ведут к определенному дисбалансу между скоростью роста силы мышц и прочностью сухожильных и связочных структур. Увеличение суммарной тяги всех растущих в поперечнике мышечных волокон позволяет вам развивать более значительные усилия, но медленно растущие сухожильные и связочные ткани уже не способны выдерживать растущий стресс, и, вследствие этого, в точках прикрепления сухожилий и связок к костям возникает воспалительный процесс. Он может быть вялым, и тогда хорошая разминка и использование согревающих мазей может стать определенным, хотя и временным, спасением. Но порой этот процесс становится острым, и тогда режущая боль настигает вас не только во время выполнения любимых приседов, трицепсовых жимов и других упражнений. Она заставляет вас ворочаться и просыпаться по ночам, а уж учащение болей во время резкого изменения погодных условий превращает вас в квалифицированного синоптика. И здесь, к сожалению, есть весьма неприятный аспект: в сухожильной и связочной ткани, равно как и в хрящах, нет кровеносных сосудов. Так что рекомендации хорошенько разминаться, чтобы улучшить кровоснабжение суставов и избежать болезненности колен, локтей или плечевых суставов, оказываются действенными далеко не на все 100%. Соединительная ткань, состоящая частично из коллагена лишена капиллярной сети и питается не по законам омывания ее кровью, богатой нутриентами, а по законам осмоса. Следовательно, имея в окружающих жидких средах повышенное количество коллагена и всех тех веществ, которые улучшают восстановление и образование соединительных тканей и хрящей, вы можете решить эту проблему. Нет там коллагена — и вы обречены, как минимум, на хроническую болезненность, а по максимуму — на развитие ревматоидной или артрозной симптоматики.
Перейдем от науки к живой практике. Теперь у вас есть выбор. Линия специализированных продуктов для спортсменов «IRONMAN» предлагает новый уникальный продукт — «IRONMAN Коллаген». Это — сухой белковый концентрат, состоящий из тех аминокислот, которые образуют соединительные ткани в организме (хрящи, сухожилия, связки, кожу, суставные сумки) и коллагена, с добавлением аминокислот оксипролина и оксилизина, аминокислот свободных форм, помогающих строить эти ткани, а также активных пептидов, оптимизирующих восстановление соединительных тканей. «IRONMAN Коллаген» является ферментативным (протеолитическим) продуктом, а именно гидролизатом коллагена, который только в таком виде усваивается организмом и содержит все аминокислоты этого белка в природносбалансированной форме, в том числе все незаменимые для человека. Рекомендуется принимать «IRONMAN Коллаген» по 5 г (чайная ложка сухого порошка), растворив ее в 200 мл фруктового сока, воды или молока, вместе с последней предтренировочной порцией пищи.
Для тех, кто желает превратить прием дополнительного коллагена в удовольствие, предлагается сухой напиток «Лидер Коллаген». Он содержит следующие аминокислоты (г/г сухого продукта), принимающие активное участие в метаболизме мышечной и соединительной ткани: изолейцин (0,021), лейцин (0,041), валин (0,028) — незаменимые аминокислоты, относящиеся к разветвленным аминокислотам. Действуя вместе, они защищают мышечные ткани и являются источником энергии, а также способствуют восстановлению костей, кожи, мышц, поэтому они особенно важны в восстановительный период после травм и операций. Треонин (0,021) очень важен для синтеза коллагена и эластина. Фенилаланин (0,027) используют для лечения артритов, депрессий, он влияет на настроение, уменьшает боль, улучшает память. Лизин (0,038) необходим для нормального формирования костей, способствует усвоению кальция, участвует в формировании коллагена и восстановлении тканей. Важен в восстановительный период после операций и спортивных травм. Гистидин (0,012) способствует росту и восстановлению тканей, защищает от радиации. Метионин (0,008) уменьшает мышечную слабость, полезен при остеопорозе. Метионин важен в комплексной терапии ревматоидного артрита, необходим для синтеза нуклеиновых кислот, коллагена и др. белков, он способен уменьшать жировой метаморфоз печени. Аргинин (0,077) — замедляет рост опухолей, содержится в соединительной ткани и коже в значительных количествах, важный компонент обмена веществ в мышечной ткани. Пролин (0,092) улучшает состояние кожи, за счет увеличения выработки коллагена и уменьшения его потери с возрастом. Помогает в восстановлении хрящевых поверхностей суставов, укрепляет связки и сердечную мышцу, способствует заживлению кожи.
Вы можете употреблять «IRONMAN Коллаген» и «Лидер Коллаген» до тренировки и после нее, а также в промежутках между приемами пищи. Частота и длительность курса зависит от напряженности вашего тренировочного режима, степени повреждения соединительных тканей и индивидуальной реакции на прием. В любом случае мы рекомендуем для профилактики возможных травм принимать эти продукты перед циклами акцентированного силового тренинга, который, как известно, предъявляет повышенные требования к эластичности и прочности всех соединительных тканей, прежде всего связок и сухожилий. Эти продукты будут работать еще лучше, если принимать их в сочетании с продуктами «Супер Акулий Хрящ» линии IRONMAN, «Joint Fuel» фирмы Twinlab или «First Aid» фирмы Amerifit.

Ссылки:

1. А. Ш. Бышевский, О. А. Терсенов, «Биохимия для врача», Екатеринбург, ИПП «Уральский рабочий», 1994 год
2. Encyclopedia Britannica, 1997
3. Штрауб Ф. Б. Биохимия. Будапешт 1965 г.
4. Кованова В. В., Сыченикова И. А. Коллагенопластика в медицине. Москва, «Медицина» 1978 г.
5. Рисман М. БАПД: неизвестное об известном. Москва, «Арт-Бизнес-Центр» 1998 г.
6. Мазуров В. И. Биохимия коллагеновых белков. Москва, «Медицина», 1974
7. Bornstein P. The Biosynthesis of Collagen, Ann Rev Biochem, 1974 v. 43
8. Kivirikko K. J., Ristali L. Biosynthesis of Collagen and its Alterations in Pathological Status — Med. Biol., 1976, v. 54, # 23
9. Ms. Fitness, Fall 1999
10. «Огонек», № 1, 1996
11. ALL NATURAL MUSCULAR DEVELOPMENT, September 1998

Питьевой коллаген или аминокислоты?

Сегодня пост о том, что лучше пить для кожи, питьевой коллаген или аминокислоты в комплексе?

Питьевой коллаген или аминокислоты?

Начну с того, что любой питьевой коллаген — это полностью гидролизованный коллаген, то есть готовая и сбалансированная смесь аминокислот. И не важно, коллаген это животного или морского происхождения, если вы покупаете питьевой коллаген, это готовая к употреблению добавка.

Что такое гидролиз? Коллаген — это животный белок, большая молекула, которая долго переваривается и не до конца. Чтобы сделать его биодоступным, коллаген гидролизуют, расщепляя на пептиды и аминокислоты.

В процессе гидролиза из коллагена получают желатин, и затем уже гидролизованный коллаген для добавок. Схематично это выглядит так:

fish-collagen-bigПитьевой коллаген или аминокислоты?

Если возникает вопрос, что лучше купить, готовый комплекс аминокислот или коллаген, то давайте посмотрим, какие аминокислоты могут заменить гидролизованный коллаген (а это и есть уже готовая смесь аминокислот).

Строение коллагена любого типа одинаковое, различие только в последовательности аминокислот, из которых состоят цепочки, закрученные в спирали тропоколлагена.

питьевой коллаген структура коллагена

Из чего состоит коллаген, аминокислоты

Всего коллаген содержит 20 аминокислот, включая 8 из 9 незаменимых (кроме триптофана). Основными будут 3 аминокислоты: глицин, пролин и гидроксипролин. Также присутствуют аргинин и аланин.  За прочность и упругость спирали коллагена отвечает лизин.

Содержание основных аминокислот в табличке. Смотрите, больше всего в коллагене пролина, гидроксипролина и глицина. Это в 10-20 раз выше, чем в любом другом протеине.

bc54009t4

Вывод такой: ценность гидролизованного коллагена определяется профилем аминокислот: пролин, гидроксипролин, глицин, аргинин, аланин, лизин. Эти аминокислоты организм использует как сырье для построения своих коллагеновых цепочек.

Для успешного синтеза коллагена нам также нужен магний и витамин С, их хорошо принимать вместе с коллагеном. Эти два элемента расходуются организмом очень быстро. Для синтеза коллагена достаточно пить витамин С эстер в дозировке 500 мг в день:

  • Эстер Си с биофлавоноидами American Health, Ester-C with Citrus Bioflavonoids, 500 mg, 120 Capsules
  • Эстер Си American Health, Ester-C, 500 mg, 90 Veggie Tabs
  • И магний Bluebonnet Nutrition, Chelated Magnesium, 120 Vcaps

Ортокремниевая кислота также усиливает синтез коллагена, ее можно принимать одну, или же вместе с коллагеном для усиления эффективности. Это Биосил или новая добавка из Швейцарии Силидин, содержащий гель высоко-активной ортокремниевой кислоты, марганец, кремний и цинк.

  • Биосил в жидком виде Natural Factors, BioSil, ch-OSA Advanced Collagen Generator
  • Силидин в жидком виде Alpine Natural Nutrients, Silidyn

collagen neocell how work

 

Сравним коллаген и аминокислоты

Теперь мы легко ответим на вопрос: ″Что лучше, питьевой коллаген или аминокислоты″, если сравним коллаген и аминокислоты в комплексах. Только у коллагена не всегда указывают %% содержание амино, поскольку всем известно, что питьевой коллаген состоит из аминокислот.

Добавки коллагена 1 и 3 типов, которые я рекомендую покупать на iHerb, это известный лидер всех рейтингов, Neocell:

⇒ Neocell, Super Collagen, Type 1 & 3 (коллаген в порошке)
⇒ Neocell, Super Collagen + C, Type 1 & 3 6,000 mg (коллаген с витамином С для повышения биодоступности)
⇒ Neocell, Marine Collagen, 120 Capsules (морской коллаген, уже с магнием и витамином С)
⇒ Neocell, Collagen Beauty Builder (супер-смесь коллагена с биотином, витамином С, альфа-липоевой и кремнием, мои отзывы здесь)
⇒ Neocell, Beauty Bursts, Gourmet Collagen Soft Chews, Super Fruit Punch (конфетки с коллагеном, витамином С и гиалуронкой, мои отзывы здесь)
⇒ Neocell, Derma Matrix, Collagen Skin Complex (Дерма-матрикс с С и гиалуронкой, на 92% улучшает увлажненность кожи и на 65% гладкость и тонус)

А если посмотрим на аминокислоты в комплексе, то соотношения Глицина, L-пролина и Гидроксипролина нет практически нигде! Хотя, итальянцы выпустили добавку Proglyme для молодости кожи, и мы можем сделать ее сами! ))

Питьевой коллаген или желатин?

Еще один вопрос, можно ли пить желатин вместо коллагена? Желатин получают неполным гидролизом коллагена, он состоит из белков, расщепленных не до конца. Поэтому в больших количествах усваивается желатин плохо, обладает низкой биодоступностью и может вызывать проблемы с пищеварением (вздутие, боли в животе и др).

Если уж принимать желатин, то в виде домашнего бульона на костях, и не очень много, иначе проблемы с желудком обеспечены.

Резюме такое: лучше всего принимать коллаген или комплекс аминокислот, аналогичный Proglyme. Спасибо Насте за интересный вопрос!

Читайте также:

Коллаген аминокислотный состав — Справочник химика 21

    Как видно из табл. 4, аминокислотный состав различных белков неодинаков в одних белках содержится большее количество глютаминовой кислоты (казеин, инсулин), в других преобладает гликокол (коллаген), иные содержат много цистина (кератин шерсти), а в некоторых почти нет содержащих серу аминокислот (протамин) и т. д. [c.35]

    Характер гистограмм (ср. рис. 3) приводит к выводу о том, что, по крайней мере, отдельные аминокислоты содержатся в белках в таких количествах, которые соответствуют одному из нескольких распределений. Для того чтобы утверждать, что аминокислотный состав установлен правильно, нужно располагать гораздо большим числом аналитических данных. Следует отметить, что по мере возрастания числа изученных белков (ср. [70]) распределение, очевидно, становится все более близким к нормальному. В случае пролина, если включить данные для белков соединительной ткани (табл. 24), можно обнаружить два типа распределения одно для коллагенов и другое для прочих белков. [c.264]


    Очень своеобразен аминокислотный состав этого белка. Как и в коллагене, одна треть аминокислотных остатков представлена глицином. Эластин богат также про-лином. Однако в отличие от коллагена в эластине очень мало гидроксипролина, пет гидроксилизина и мало полярных аминокислот эластин богат неполярными алифатическими аминокислотами-аланином, валином, лейцином и изолейцином. [c.192]

    Эластин — это нерастворимый, похожий на резину белок эластических волокон соединительной ткани. Он способен к обратимому растяжению в длину в несколько раз. Такие виды соединительной ткани, как связки и дуга аорты, особенно богаты эластином. Как и в коллагене, в эластине содержится много пролина и глицина в отличие от коллагена в эластине нет гидроксилизина и мало гидроксипролина. Аминокислотный состав эластина характеризуется выраженным преобладанием неполярных аминокислот. Последовательность аминокислот в эластине имеет определенную периодичность. Так, часто повторяется последовательность Рго-С1у-Уа1-С1у-Уа1. Эластин синтезируется в виде растворимого предшественника, который далее переходит в нера- [c.196]

    Состав белков неравномерен — различные аминокислотные остатки представлены в белках с разными частотами. Имеются редкие и частые остатки, подобно тому как в русском тексте имеются редкие (например, ф) и частые (например, а) буквы. К наиболее редким остаткам относятся Трп, Мет, Цис, к наиболее частым — Ала, Сер, Гли. Это справедливо в среднем — некоторые специализированные белки имеют специфический состав, отличный от среднего (например, коллаген, см. 4.9). [c.33]

    ЖЕЛАТИНА — продукт переработки коллагена, распространенного в природе белкового вещества, образующего главную составную часть соединительной ткани позвоночных, особенно в коже, оссеине костей и в сухожилиях. Но аминокислотному и элементарному составу Ж. близка к коллагену. Главнейшие к-ты глицин (ок. 27%), пролин (ок. 16%), оксипролин (ок. 14%), глутаминовая к-та (ок. 12%), аргинин (ок. 9%), лизин (ок. 5%). Элементарный состав Ж. 48,7—51,5% С 6,5—7,2% Н 17,5—18,8% N 24,2—26,8% О 0,3—0,7% 8. В Ж. ок. 15% НгО и ок. 1% золы. Лучшие сорта Ж. слабо окрашены в желтый цвет амфотерный характер. Ж., полученная по щелочному способу, имеет изоэлектрич. точку при pH 4,8—5,1, а полученная по кислотному способу — при pH ок. 9. Ж. набухает в воде и при нагревании растворяется при охлаждении р-р Ж. образует студень (гель), к-рый при нагревании опять переходит в р-р. Темп-ра застудневания и прочность студня зависят от концентрации р-ра и качества Ж. Основными критериями качества Ж. являются вязкость р-ра, прочность студня, темп-ра его плавления и застудневания, измеренные при определенных условиях. В конц. р-рах нек-рых веществ (нанр., роданистого калия, бензолсульфоната натрия и др.) Ж. растворяется на холоду. Эти же вещества препятствуют образованию студня. Под действием дубителей Ж. теряет снособность набухать в воде и растворяться. [c.8]


    Отсутствие в пищевых белках незаменимых аминокислот (даже одной) нарушает синтез белков, поскольку в состав практически всех белков входит полный набор аминокислот. Полноценность белкового питания зависит от аминокислотного состава белков и определяется наличием незаменимых аминокислот. Синтез и обновление белков в разных тканях происходят с разной скоростью. Так, белок соединительной ткани коллаген обновляется полностью за 300 дней, а белки системы свертывания крови — от нескольких минут до нескольких дней. [c.227]

    Коллаген. Фибриллярный белок, служащий основным компонентом соединительной ткапп. Состоит из трех пептидных цепей, две из которых имеют одинаковый аминокислотный состав, а третья — отличающийся от них аминокислотный состав. Каждая цепь представляет собой левовращающую спираль. Бее три цепи переплетаются, образуя правовращающую сверхспираль с небольшим шагом. При кипячении в воде коллаген превращается в н[c.413]

    Аминокислотный состав коллагена своеобразен 33% всех аминокислотных остатков составляет Гли, 12% — Про и 10% — неканонический остаток оксипролил (Опро). Этот остаток, а также оксилизил (Олиз), содержащийся в количестве от 0,3 до 1,2%, встречаются главным образом в коллагенах. Коллаген содержит также до 10% Ала и значительно меньшие количества других аминокислот, причем содержание Тир, Гис, Цис, Мет, Вал, Фен особенно мало — менее чем по 1%. Таким образом, до /з остатков составляют Гли, Про, Опро и Ала. Последовательность остатков в цепи коллагена можно представить в виде (Гли — X — Х) , где X — любой остаток. Чаще всего встречаются последовательности Гли — Про — Опро, Гли — Про — Ала, Гли — Ала — Опро. [c.127]

    Тропоколлаген — основная структурная единица коллагена, имеет молекулярную массу 285 ООО и состоит из трех полипептидных цепей — двух а1 и одной а2. Эти цепи находятся в особой, присущей лишь коллагену конформации и образуют тройную спираль. Аминокислотный состав цепей необычен и характеризуется высоким содержанием остатков глицина и пролина, а также наличием остатков 4-гидроксипролииа и 5-гидроксилизииа. В аминокислотной последовательности цепей практичес сн на каждом третьем месте находится остаток глицина, и наиболее часто повторяющийся фрагмеит пептидной цепи имеет структуру [c.258]

    B53.№4.473-480 РЖБиохим.1976.17Ф27I. Аминокислотный состав и рацемизация аминокислот в коллагене мамонта, изученные с помощью газовой и жидк

синтез, как восполнить дефицит, усвоение

Фибриллярные белки и коллаген.

коллагенЧто такое фибриллярные белки? Фибриллярные белки — белки, имеющие вытянутую нитевидную структуру.

Нитевидная структура — хорошо. Почему? Да из нитей легко создать или сшить гибкие, подвижные, эластичные, прочные ткани, как кожа, ногти, связки, сухожилия и т.д. Как одежда, отличается по свойствам друг от друга в первую очередь составом ткани, так и ткани человеческого тела, отличаются составом фибриллярных белков.

К фибриллярным белкам относят:

  • коллаген, эластин, кератин, выполняющие в организме человека структурную функцию;
  • миозин, участвующий в мышечном сокращении;
  • фибрин — белок свёртывающей системы крови.

Сегодня говорим о коллагене, т.к. он превалирует. В коже его порядка 70%.

Коллаген

Коллаген содержится практически везде. Не только в суставах и коже.

Кожа. Она состоит из волокон коллагена и эластина и основной ткани – матрицы. Коллаген составляет около 75 % сухой массы, а эластин – около 4 %. Эластин растягивается очень сильно (до 200–300 %), примерно как резина. Коллаген может растягиваться до 10 %, что соответствует капроновому волокну.

Мышцы. В состав мышц входит соединительная ткань, состоящая из волокон коллагена и эластина. Поэтому механические свойства мышц подобны механическим свойствам полимеров.

Механическое поведение скелетной мышцы следующее: при быстром растяжении мышц на определенную величину напряжение резко возрастает, а затем уменьшается. При большей деформации происходит увеличение межатомных расстояний в молекулах.

Ткань кровеносных сосудов (сосудистая ткань). Механические свойства кровеносных сосудов определяются главным образом свойствами коллагена, эластина и гладких мышечных волокон.

Это основа для других тканей и органов: оболочек, кожи, хрящей, костей, связок мышц, сосудов и даже нервной системы.

Коллаген считается самым распространённым видом белка у млекопитающих, составляющий от 25% до 35% белков во всём теле. Коллагены есть везде.

Дефицит коллагена!

Понятно, что большая часть коллагена находиться в суставах.

Факторов разрушения коллагена много:

  • cо стороны хрящевой ткани — дегенерация межпозвонковых дисков (остеохондроз), хруст, грыжи, скрежет, ухудшение состояния суставных хрящей (артрозы), проблемы с бронхами (бронхит, бронхоэктазы). Однако нужно заметить, что коллаген больше отвечает не за хруст, а за боли. За состояние самих суставов. А синовиальная жидкость, т.к. смазка суставов — это несколько другой вопрос;
  • со стороны кожи — ранние и глубокие морщины;
  • со стороны сосудистой стенки ее истончение и, как следствие повышение угрозы разрывов сосудов, аневризм и увеличения количества атеросклеротических бляшек, которые появляются в ответ на нарушение целостности сосудистой стенки;
  • со стороны кишечника — запоры и проблемы с пищеварением;
  • со стороны хрусталика — ухудшение зрения.

Но что мы можем сделать при нарушении его синтеза, при метаболическом дефиците?

Усвоение коллагена

Знаете ли вы, как переваривается белок?

Как известно, белок состоит из кирпичиков-аминокислот, которые соединены между собой пептидной связью.
Очень известная аналогия, и очень удачная. Аналогия с кирпичиками. Любой белок, который мы съедим, будет разрушен до кирпичиков (аминокислот). И только потом наше тело, используя кирпичики, будет строить свой собственный уникальный белок.

Деградация белка катализируется протеиназами: в желудке — пепсинами, а в тонком кишечнике — трипсином, химотрипсином и эластазой. Образующиеся при этом пептиды далее гидролизуются различными пептидазами до аминокислот.

Любой продукт белковой природы, что мы съедим, всегда будет разрушен до аминокислот. И всосется в тонком кишечнике только в виде аминокислот. Иногда в виде 2ух или 3ех связанных между собой аминокислот. Т.е. ди и трипептидов. Пептиды всасываются в виде ди- и трипептидов путем пассивного переноса или активного транспорта с участием переносчиков.

Телу все равно, что вы съели, будь то коллаген или курица. Организм обязан стереть чужеродную генетическую информацию и превратить белок в строительный аминокислотный материал. А если по какой-либо причине белок, что мы съели, не будет нормально переварен и попадет в кровоток, то последствия будут в виде аллергии и пр., т.к. тело будет распознавать непереваренный белок как чужеродный.

Любой белок, принимаемый перорально, будет разрушен до составных элементов. Не стоит тешить надежду на то, что коллаген из пищи как-либо встроится в наш собственный.

Любую белковую пищу нужно рассматривать ТОЛЬКО с точки зрения аминокислотного состава. И, только. Только аминокислоты и их пропорции могут на нас влиять.

Аминокислотный состав коллагена

Коллаген скуден по аминокислотному составу, и считается неполноценным белком, как и продукт переработки коллагена — желатин, о котором поговорим чуть ниже.
Коллаген имеет необычный аминокислотный состав: 1/3, или 33% всего коллагена составляет глицин.
Глицин- это заменимая аминокислота, значит, организм может ее вырабатывать сам без всяких проблем.

Пролина там тоже очень много. Это тоже, заменимая аминокислота.

Необходимо сказать, что есть модификации этих аминокислот, такие как гидроксипролин и гидроксилизин.

В составе коллагена есть еще аланин. И он тоже является заменимой аминокислотой.

Так же есть аргинин, условно незаменимая алифатическая аминокислота. Все остальные незаменимые аминокислоты, % которых хоть как-то можно назвать весомым в коллагене — это аминокислота лизин.

Самое главное в коллагене конечно же это лизин, т.к. это единственная из всех незаменимая. Значит, коллаген можно рассматривать как источник лизина, что хорошо.

Но, увы, даже в самом очищенном коллагене сух, лизина даже меньше, чем в обычном сывороточном протеине.

Поэтому, рассматривать коллаген как источник незаменимых аминокислот для своих суставов нельзя!

В коллагене много заменимых аминокислот. Их реально там много.
Берем не качеством, а количеством:

  • Потенциальная польза в коллагене заключается именно в заменимых аминокислотах и в их ГИПЕРДОЗАХ, ибо в коллагене того же самого глицина аж 33 г на 100 г.
  • Еще в коллагене есть особые 2 аминокислоты: гидроксипролин и гидроксилизин (модифицированные).

Производители коллагена уверяют, что именно эти 2 редкие аминокислоты оказывают незаменимую пользу нашей соединительной ткани. Так ли это?

Как происходит синтез коллагена?

Поскольку коллаген не существует без гидроксипролина и гидроксилизина, поедая эти аминокислоты, мы облегчаем жизнь своему коллагену.
ОН будет строиться быстрее, т.к. не нужно эти аминокислоты создавать. Это производные пролина, о котором мы говорили и лизина, о котором мы тоже упомянули.

ЗВУЧИТ РЕАЛЬНО КРУТО, да? Я, сперва, сам так подумал. Однако это НЕПРАВДА. К большому сожалению. Они никак не помогут нам при построении своего собственного коллагена. Почему? Очень просто.

Во-первых, cначала строятся нити без всяких там гидроксиаминокислот. Т.е. у нас в цепи нормальный пролин. И, только потом уже на готовой цепи подвешивают гидроксигруппу к пролину.

Синтез коллагена — сложный ферментативный многостадийный процесс, который должен быть обеспечен достаточным количеством витаминов и минеральных элементов.

Синтез протекает в фибробласте и ряд стадий вне фибробласта. Важный момент в синтезе — реакции гидроксилирования, которые открывают путь дальнейшим модификациям, необходимым для созревания коллагена. Катализируют реакции гидроксилирования специфические ферменты.

Так, образование 4-оксипролина  катализирует пролингидроксилаза, в активном центре которой находится ЖЕЛЕЗО.
Фермент активен в том случае, если железо находится в двухвалентной форме, что обеспечивается полноценным ВИТАМИНОМ С.

Полноценность Витамину С придают БИОФЛАВОНОИДЫ: гесперидин, рутин, кверцетин, кемпферол и др. Это не только аскорбиновая кислота!

Дефицит Витамина С нарушает процесс гидроксилирования, что влияет на дальнейшие стадии синтеза коллагена:  гликозилирование, отщепление N- и С-концевых пептидов и др. В результате синтезируется аномальный коллаген, более рыхлый. Эти изменения лежат в основе развития цинги.

Внеклеточный этап — модификация молекул проколлагена.

В межклеточном пространстве при участии протеолитических ферментов от молекулы проколлагена отщепляются N- и С-концевые пептиды и освобождается тройная спираль коллагена (тропоколлагена).

Далее происходит процесс самосборки коллагеновых фибрилл, фиксированных межмолекулярными ковалентными связями (сшивками) — необходим кислород, сера и специфический фермент лизилоксидаза…

Внеклеточное «дозревание» коллагена. «Сшивание» коллагеновых фибрил — необходимы Сера, кислород и
Фермент лизилоксидаза.

Особенностью этого фермента является присутствие Cu2+ в активном центре. Без меди невозможно дозревания коллагена.

Для синтеза коллагена необходимы Кальций, Магний, Фосфор, Железо, Медь, Витамин Д3 (Остео плюс), аминокислоты  (в том числе незаменимые, для эффективной работы ферментов), антиоксиданты, достаточное количество АТФ, полноценный Витамин С, Сера, Фосфолипиды, кислород, Омега-3 кислоты.

Не слабо, правда!

Эластин как белок прекращает выработку ферментов в человеческом организме в 14 лет, а коллаген — в 21—25, после чего кожные покровы только теряют эти белки и кожа стареет.

Без СЕРЫ нет пространственной конфигурации белков. Нет жизни, нет способа существования белковых тел.

Любой белок, независимо от того, какую функцию он несёт, это не просто цепочка, состоящая из аминокислот. Так же, как у каждого из нас есть своё определённое лицо, каждый белок — это определённая структура. Один белок имеет одну структуру, другой — другую.

Эта структура прочная, потому что она объединена, прежде всего, ковалентными химическими связями (осуществляются парой электронов, общих для двух атомов). И обязательно образуются  такие S-S-мостики (СЕРА).Когда варим, пережариваем белок, то эти S-S-связи рвутся, происходит так называемая денатурация, порча белков.

Когда образуются S-S-связи, тогда и только тогда появляется пространственная конфигурация. Эластин и коллаген — невероятно зависят от наличия органической серы.

Т.е. организм не использует вот эти хваленые гидрокси аминокислоты, что мы могли получить из сьеденного колагена. ОН ВСЕ ПРОДУЦИРУЕТ ВНОВЬ! САМ!

Во вторых, не существует РНК, которая могла бы акцептировать гидроксипролин или гидроксилизин и далее включать их в растущую полипептидную цепь.

Делали исследование. Кормили крыс радиоактивным гидроксипролином и гидроксилизином. Смотрели, будет ли коллаген из этих радиокативных аминокислот состоять. Конечно же НЕТ!

Это еще в 1954 году провели эксперемент. А продавцы коллагена до сих пор настаивают, что помогает. Было бы весело, если не было бы грустно.

Если мы едим гидроксиаминокислоты, то все они будут все равно приведены до состояния нормальных аминокислот и только потом будут использоваться.

И никак иначе.

Синтез коллагена очень зависим от слаженной работы гормонов щитовидной железы и отсутствия инсулинорезистентности!

Вывод: коллаген по аминокислотам ценен только пролином, глицином, аланином, аргинином — т.е., заменимыми аминокислотами, которых в коллагене действительно много.

Как лечебный препарат для восстановления суставов, связок, омоложения кожи — малоэффективен.

Как дополнительный источник заменимых аминокислот — имеет место быть.

У спортсменов. Людей без дефицита полноценных белков в еде, в принципе нет потребности в коллагене, как суплементе.

Гораздо интереснее и правильнее восполнять дефицит нутриентов, о которых мы говорили. Обеспечить здоровое всасывание их в кишечнике — ежегодная реабилитация ЖКТ. Создать условия для синтеза собственного коллагена и гликоаминогликанов (о них ещё поговорим).

Что такое желатин и что такое гидролизованный коллаген?

Желатин — это коллаген, который был подвержен разрушению. Усваивается легче, чем просто сырой материал.

Гидролизованный коллаген.
Это желатин, который еще несколько раз обработали. Он еще больше разрушился и еще легче переваривается и расщепляется до аминокислот. В этом вся разница, в обработке.

Желатин — средняя степень обработки.

Гидролизованный коллаген — высокая степень обработки.

Переваривание и всасывание зависит от обработки коллагена, т.е. от его биодоступности.

Желатин и гормон роста. (Бонус 🙂 для спортсменов)

Исследование:
Лучшим источником аргинина из всех белков является желатин и соя. Выяснилось, что потребление желатина в пищу существенно повышает секрецию гормона роста после приема. Выше, чем все другие белки. Соя на 2 месте. Считается, что это все благодаря аргинину. Но,через 2 часа! после употребления. Дозировка. Вес 80кг — 48гр. желатина.

Из лекции врача-нутрициолога Аркадия Бибикова

мужское здоровьеПредыдущий пост

Роль простаты в организме мужчины

климакс у мужчинСледующий пост

Климакс у мужчин

Что такое коллаген? Белок для здоровья кожи и суставов

Коллаген — это основа кожного покрова, сухожилий, связок и мышечных волокон. Когда человек молод, то коллаген вырабатывается самостоятельно. Но после 30 лет нужно искусственно пополнять коллаген для суставов и для улучшения состояния кожи.

Аминокислоты в составе коллагена

Коллаген представлен в виде белка, состоящего из аминокислот. Аминокислоты делятся на два вида: заменимые и незаменимые.

К незаменимым аминокислотам в коллагене относится лизин. Организм не имеет способности к его выработке. Он может пополняться только из пищи, либо с приемом специальных добавок.

К заменимым аминокислотам относится:

  • Глицин или аминоэтановая кислота. Входит в состав многих белковых соединений. Регулирует обмен веществ и защищает нервную систему;
  • Пролин или пирролидин-α-карбоновая кислота — восстанавливает ткани, препятствует развитию атеросклероза, регулирует кровяное давление;
  • Аргинин или 2-амино-5-гуанидинпентановая кислота — улучшает кровообращение, участвует в приросте мышечной массы, укрепляет хрящи и суставы;
  • Аланин или 2-аминопропановая кислота — формирует мышечный протеин, регулирует выработку сахара в крови;
  • Глютаминовая аминокислота — важна для синтеза мышечной ткани, формирует иммунную систему.

Добавки с коллагеном

Получение коллагена из пищи может быть недостаточным. Особенно для людей пожилого возраста и спортсменов. Чтобы пополнить недостаток коллагена, были изобретены специальные добавки.

Показания для применения добавок с фибриллярным белком:

  • Людям с активной физической деятельностью для защиты от травм суставов и связок;
  • Людям в послеоперационный период для ускорения синтеза клеток;
  • Больным остеоартрозом и остеохондрозом;
  • Больным с нарушением опорно-двигательного аппарата;
  • Пожилым людям при проблемах с суставами;
  • Людям с недостатком коллагена по показаниям врача;
  • Людям с проблемами покрова кожи, ногтевой пластины и волосяных луковиц. Можно совмещать с витаминами;
  • В косметических целях для замедления старения клеток.

Виды добавок с коллагеном:

  • Животный. Состоит из суставов, сухожилий, кожи и рогов животных. Плохо усваивается организмом и сложно проникает в кожные покровы;
  • Растительный. Наиболее безопасный вид добавок. Имеет хорошую усвояемость. Коллаген для суставов на растительной основе достаточно дорогой, но дает наибольший эффект. Производится в форме крема или капсул;
  • Морской. Извлекается из кожи и костного покрова рыб. Хорошо усваивается, но у многих людей может вызывать аллергическую реакцию;
  • Желатин — находится в переработанных соединительных волокнах животных. Быстро усваивается и имеет невысокую стоимость.

Коллагеновые добавки различаются по форме производства:

  • Жидкая форма. Легко и быстро усваивается, и храниться только в холодильнике;
  • Порошок. Разбавляется с жидкостью и быстро усваивается;
  • Капсулы. Дольше усваиваются, чем порошковая форма, но удобно принимать курсом;
  • Таблетки. На растворение в желудке таблеток с коллагеном уйдет не менее 30 минут.

Дозировка коллагена не должна превышать 10 г препарата в сутки.

Форма коллагенаРекомендуемая доза коллагена взрослым
Жидкое средство1 мерная ложка препарата, разведенного в стакане с водой. Выпивать в процессе еды 3 раза в сутки.
Порошковое средствоРазвести с водой 1 чайную ложку и употребить за 30 минут до приема еды.1-2 раза в сутки.
Капсулы1-2 капсулы после приема еды, запив большим количеством жидкости.
Таблетки2-3 таблетки в сутки за 1 прием. Запить водой.

Добавки производят в нескольких целях:

  • Для косметических процедур. Как средство для улучшения волосяных луковиц, ногтевой пластины и упругой кожи;
  • Как дополнение в спортивном питании. Увеличивается мышечная масса, восстанавливаются сухожилия, кости и связки после травм;
  • Как поддержание здоровья людей в пожилом возрасте, наряду с витаминами.

Значение коллагена для человеческого организма

Коллаген — это третья часть белка в составе всего организма. Отличается хорошей прочностью и лежит в основе соединительной ткани. По структуре этот белок напоминает клей. Поэтому играет важную роль в склеивании пространства клеток.

К основным функциям фибриллярного белка или коллагена в организме относится:

  • Эффект защиты от различных повреждений;
  • Обеспечение прочности тканей, костей и волокон;
  • Способность к синтезу и обновлению;
  • Формирует органы и ткани;
  • Образует клеточную оболочку;
  • Удерживает молекулы влаги в клеточной мембране;
  • Обеспечивает эластичность и упругость кожного покрова;
  • Препятствует развитию опухолей на коже.

Тем людям, кто активно занимается спортом, белок коллагена важен:

  • Для укрепления связок, костей, сухожилий, суставов, хрящей;
  • Для минимизирования травм;
  • Для увеличения эластичности мышечных волокон;
  • Для восстановления мышечной ткани после тренировок.

Что лучше: желатин или промышленные добавки?

Желатин — это бюджетный способ пополнить свой организм коллагеновым белком. Промышленные добавки стоят на порядок дороже, но при этом обогащены дополнительными полезными веществами.

Так как желатин является продуктом животного происхождения, то он не подойдет человеку с аллергией. А также людям, питающимся исключительно растительной пищей.

Желатин хорошо подходит для косметических процедур. Им можно обогащать маски для лица и волос. А также желатин часто используется в косметике для лица.

Промышленные добавки с молекулами коллагена имеют в составе минеральные вещества и витамины, которые помогают выработке коллагена организмом самостоятельно.

Желатин же не имеет такой функции и не содержит витаминов. Поэтому при его приеме необходимо дополнительно потреблять пищу, богатую белком. А также минеральные комплексы, содержащие цинк, железо, серу, медь и витамины группы C, D, E, A.

Пожилым людям коллаген для суставов и костей требуется в больших количествах. Организм в этом возрасте уже не способен на быстрый синтез молекул коллагена. Однако желатин может плохо усваиваться и даже представить вред тем, кто страдает заболеваниями сердца и сосудов, тромбозом, мочекаменной болезнью.

Также желатин нельзя употреблять детям до 2-х лет, так как он вызывает сбои в желудочно-кишечном тракте и раздражает стенки кишечника.

Поэтому прежде чем принимать желатин или какие-либо промышленные добавки, желательно посоветоваться с врачом.

Противопоказания

Принимать коллаген в любом виде противопоказано в следующих случаях:

  • При заболевании почек;
  • При проблемах с кишечником;
  • При тромбозе;
  • При желчнокаменной болезни;
  • При атеросклерозе;
  • При болезнях мочеполовой системы;
  • В период ожидания ребенка.

Если после применения коллагенового белка были обнаружены:

  • Частые запоры;
  • Несварение;
  • Метеоризм;
  • Обострение болезни почек;
  • Аллергические высыпания на коже;
  • Тошнота.

Немедленно прекратить использование препарата и обратиться за помощью к доктору.

Коллаген что это такое и в чем содержиться

В организме каждого человека есть ткань, которая обнаруживается практически везде — в сосудах, сердце, легких, печени, почках, диафрагме, сухожилиях, мышцах, связках .

В одних органах она рыхлая, в других — плотная, где-то ее меньше, где-то больше, но она есть везде. И называется она соединительной тканью.

Действие коллагена

Соединительная ткань — это сложнейшая структурная и многофункциональная система, которая объединяет в единое целое различные органы и ткани организма и составляет примерно 50% от массы тела (рис.1). В ее состав входят межклеточный матрикс и различные клетки (фибробласты, хондробласты, остеобласты и др.). В свою очередь межклеточный матрикс в организме выполняет множество функций:

  • формирует каркас тканей и органов;
  • служит  для клеток своеобразным «биологическим клеем» ;
  • участвует в регуляции водно-солевого обмена;
  • формирует высокоспециализированные структуры – зубы, сухожилия, хрящи, базальные мембраны и др.

Соединительная ткань

Рис. 1 Соединительная ткань

Коллаген — что это?

Основой межклеточного матрикса является коллаген — белок, на долю которого приходится около трети всех белков организма человека (примерно 6% массы тела). Около 40% коллагена содержится в коже, примерно 50% — в тканях скелета и  лишь 10% — в строме внутренних органов.              

Коллаген: аминокислотные остатки глицина окрашены в черный цвет, а  других аминокислот – в белый

Рис. 2.  Коллаген: аминокислотные остатки глицина окрашены в черный цвет, а  других аминокислот – в белый.

Сегодня термин «коллаген» известен каждой девушке и женщине. Коллаген – это, тот самый, чудодейственный белок, от которого зависит молодость кожи – упругость,  эластичность, шелковистость.

Как часто мы слышали, что именно коллаген, включенный в состав современных кремов или в виде инъекций, способен продлить нашу молодость и даже вернуть утраченную красоту! Но действительно ли это так? Почему коллаген так значим? И почему его снижение так разительно сказывается на состоянии лица и порой вызывает у нас отчаяние? И можно ли избежать этого? И если невозможно, то как минимизировать его потери? Какие средства наиболее эффективны?

Попытаемся ответить на эти и другие вопросы….   Но прежде всего познакомимся с коллагеном поближе. Итак,

Какую роль коллаген он играет в жизни человека?

Своим названием коллаген обязан древне-греческим словам «клей» (colla) и «происхождение» (genesis). Он  «склеивает»,  а вернее — скрепляет ткани организма. Коллаген имеется у любого живого существа Земли — от вирусов и простейших до многоклеточных, в т. ч. и человека. Коллаген не обнаружен только у растений.

Описано около 25 типов коллагена. Причем более 90% всего коллагена приходится на  коллагены I, II, III и IV типов. Первый тип входит в состав сухожилий, кожи, костной ткани; второй – в хрящевую ткань; третий  формирует сосудистую стенку, ткани плода; четвертый  является обязательным компонентом базальных мембран и капсулы хрусталика.

Присутствуя практически во всех тканях и органах нашего организма, коллаген проявляет различные свойства. Он обеспечивает

  • крепость, жесткость, сопротивление растяжению костей;
  • эластичность и сопротивление сдавливанию хрящевой ткани;
  • проницаемость  мембран;
  • эластичность и упругость кожи;
  • гибкость и растяжимость (во всех направлениях) сосудов.
Такое разнообразие его свойств во многом зависит от разумного сплетения волокон коллагена и последовательности аминокислот в его цепочках. Помимо этого, крепость и жесткость костей обеспечивается за счет включения в коллаген минералов, а волос и ногтей – кератина.

Доказано, что коллаген вместе с эластином и кератинами составляют основу кожи, образуя ее каркас. По интернету «гуляет» образное описание структуры кожи, которое наглядно демонстрирует роль коллагена в поддержании тонуса кожи. Авторы этого сравнения предлагают следующее: представить матрас, где его верхняя часть  — это кожа, а нижняя – мышцы. Металлические пружины, соединяющие эту конструкцию и обеспечивающие упругость –  соединительная ткань, которая состоит из белков (коллагена и эластина). Функционируя как пружины, коллагеновые волокна поддерживают тонус кожи, не давая ей обвиснуть. Доказано, что  гладкость и упругость кожи достигается благодаря способности коллагеновых волокон растягиваться и снова возвращать изначальную форму. По мере старения «каркас» теряет прочность, кожа истончается, «провисает», становится вялой и покрывается морщинками.

Как образуется коллаген? Как он устроен?

Коллаген синтезируется фибробластами — клетками соединительной ткани. Причем размеры молекулы коллагена огромны (вспомним об этом, когда будем рассматривать эффективность применения коллагеносодержащих косметологических средств!). Основная масса коллагена  кожи — это коллаген I типа, который представляет собой волокна, сплетенные из множества еще более мелких нитей — фибрилл. В процессе синтеза вначале образуются одиночные нити коллагена, представляющие собой цепочки, причем каждая из них состоит примерно из 1000 аминокислот. В последующем эти нити сплетаются в спирали, которые состоят из трех нитей, закрученных друг вокруг друга. Прочность спирали обеспечивается последовательностью трех аминокислот, первая из которых всегда глицин, две других могут быть любыми другими аминокислотами, чаще всего это пролин /аланин или же гидроксипролин/гидроксилизин.

Глицин – это маленькая аминокислота, которая образует первый изгиб спирали. Затем идет гидроксипролин, который формирует второй изгиб, и, последняя  аминокислота — пролин, благодаря которому формируется последний изгиб. На последнем этапе тройные спирали (проколлаген) выходят из фибробластов в межклеточное вещество дермы.  Именно здесь они сплетаются в более толстые нити – коллагеновые волокна (рис.3).

Коллагеновые волокна

Рис. 3 Коллагеновые волокна

Последние достаточно прочны, и выдерживает нагрузку до 600 кг/см2, что примерно в 10 000 раз превышает его собственный вес. Толстый слой коллагена обеспечивает коже   эластичность и стойкость. Коллаген присутствует как на поверхности клеток кожи, так и в межклеточном пространстве. Благодаря своему строению коллаген способен значительно растягиваться. В молодом возрасте коллагеновые волокна кожи упруги и эластичны, однако в процессе старения коллаген теряет свои качества, прежде всего это касается области лица (зоны вокруг рта, глаз и лба). Потеря коллагеновых волокон приводит к снижению влажности, углублению морщин, сморщиванию кожи.

Аминокислоты в составе коллагена

Нельзя недооценивать значимость аминокислот, входящих в состав коллагена. На долю глицина приходится около 20% всех аминокислот организма. Именно глицин — самая востребованная аминокислота коллагена, т.к. каждая третья аминокислота коллагена представлена глицином. Его содержание в коллагене достигает 33,5%. Глицин необходим организму не только для синтеза коллагена, но и для передачи нервного импульса. Он регулирует обмен веществ, восстанавливает и улучшает в центральной нервной системе процессы защитного торможения, снижает психоэмоциональное напряжение, повышает умственную работоспособность.

При дефиците глицина организм извлекает его прежде всего из того места, где его много, т.е. коллагена. Способствует этому гидрокортизон — гормон стресса, запускающий механизм разрушения коллагена. Именно так происходит при стрессе, и чем сильнее и длительнее стресс, тем быстрее истощаются запасы глицина, т.к. организм начинает восполнять его дефицит, извлекая глицин из коллагена путем разрушения последнего. Результатом этого является снижение эластичности кожи, образование ранних и глубоких морщин, истончение сосудистой стенки, повышение риска разрыва сосудов, увеличение числа атеросклеротических бляшек, ухудшение состояния суставных хрящей, возникновение проблем с пищеварением, ухудшение зрения и др.

Аминокислоты коллагена

Рис.4 Аминокислоты коллагена

Но список аминокислот коллагена одним глицином не ограничивается. Есть еще 2 аминокислоты, которые присутствуют в большом количестве в коллагене — это пролин и гидроксипролин (рис.4). Пролин положительно влияет на структуру кожи, он необходим для функционирования сухожилий и суставов, укрепляет мышцу сердца, является источником энергии для мышц и печени. Применение пролина значительно повышает эффективность обучения. Он является основой для создания нейролептиков, применяемых при инсультах,  нарушении памяти и умственной отсталости. Гидроксипролин в свою очередь играет главную роль в обеспечении стабильности коллагена.

Следует понимать, что эти аминокислоты в достаточном количестве в пище, употребляемой ежедневно, не присутствуют.

Синтез коллагена

Синтез коллагена — сложный ферментативный процесс, обеспечиваемый  витаминами и минеральными веществами. Одним из самых важных стимуляторов синтеза коллагена, а также роста фибробластов  является аскорбиновая кислота.  Ее дефицит приводит к синтезу дефектного более рыхлого коллагена.

Синтез коллагена регулируется многими веществами. Интересно, что сам коллаген и N-npoпептиды после своего отщепления тормозят передачу коллагена по принципу отрицательной обратной связи. 

В регуляции синтеза коллагена особую роль играют гормоны. Они тормозят синтез коллагена путём снижения уровня проколлагена, а также за счет угнетения активности специфических ферментов. Незавершенное гидроксилирование остатков лизина и пролина вызывает повышение чувствительности коллагена к действию неспецифических протеаз и коллагеназы. Результатом угнетающего действия глюкокортикоидов на синтез коллагена является уменьшение толщины дермы, а также атрофия кожи в местах длительного парентерального  их введения.

На синтез коллагена также оказывают влияние половые гормоны, рецепторы к которым выявляются не только в строме половых органов, но и в фибробластах других органов и тканей. Известно, что обмен коллагена в матке контролируется половыми гормонами. В тоже время синтез коллагена кожи зависим от содержания эстрогенов, что подтверждается тем фактом, что в менопаузе у женщин  содержание коллагена в дерме снижается.

Коллаген на протяжении всей жизни человека остается главным участником обмена веществ и присутствует во всех тканях и органах. При этом скорость его обновления в различных тканях разная: быстрее всего (за месяц) этот незаменимый строительный белок обновляется в печени, медленнее всего  — в костной ткани и суставах, где процесс обновления длится примерно год-полтора.

Обсуждая важную роль коллагена в организме человека, не следует забывать и о другом важном белке – эластине (рис.5). Эластин — белок, обеспечивающий эластичность и восстановление тканей, например, при повреждениях кожи. Содержится в больших количествах в тканях, которые обладают значительной эластичностью — кровеносные сосуды, легкие, связки, кожа. Особенно богаты эластином шейные связки, стенки аорты; в ткани лёгких количество эластина с возрастом увеличивается. Эластичность проявляются высокой растяжимостью этих тканей и быстрым восстановлением исходной формы и размера  после снятия нагрузки.

Эластин

Рис.5 Эластин

И коллаген, и эластин — спутники повреждений. После травм, ожогов, ранений образуются рубцы. Плотная ткань рубцов состоит в основном из этих белков. Рубцы могут появляться не только на кожных покровах, но и на внутренних органах, в месте их повреждений, обусловленных различными причинами. Общими для эластина и коллагена являются большое содержание глицина и пролина.

Редакция рекомендует:

Смотри также:

Часть 2: Глубокое увлажнение кожи лица в домашних условиях – возможно или нет?Часть 2: Глубокое увлажнение кожи лица в домашних условиях – возможно или нет? Как правильно увлажнять кожу в домашних условиях: рецепты увлажняющих масок и тоников в домашних условиях. Подборка лучших растительных масел для увлажнения кожи Часть1: Глубокое увлажнение кожи лица в домашних условиях – возможно или нет?Часть1: Глубокое увлажнение кожи лица в домашних условиях – возможно или нет? Узнайте что является причиной сухости кожи, как правильно увлажнять кожу в зависимости от типа кожи. Какие ингредиенты для увлажнения вредные? Нормальный тип кожи - это не нормально? Мнение Джули ГабриельНормальный тип кожи — это не нормально? Мнение Джули Габриель Поспорим, что ваш тип кожи — жирный, сухой, комбинированный, только не нормальный. Нормальной кожи больше не существует? — спрашивает Джули Габриель

Коллаген гидролизат

Описание

Коллаген — самый распространенный белок в нашем организме, составляет одну треть от всех белков нашего тела. Свое название коллаген получил от древнегреческих слов kolla клей + gen порождающий. Именно коллаген склеивает, или точнее, скрепляет наши ткани, является основой соединительной ткани.

Коллаген — это структурный белок кожи. Кожа на 80% состоит из коллагена. Это ее «скелет», каркас. У детей и молодых людей этот каркас находится в идеальном состоянии, и коллагеновые волокна постоянно обновляются образуя в коже структуру плотной трехмерной сетки, которая обеспечивает прочностные и упруго – эластические свойства кожи. Трехмерная коллагеновая сетка погружена в мягкое вещество, которое образовано углеводами, гликозаминогликанами, гликопротеинами и другими белками — матрикс. Между волокнами находятся фибробласты — это клетки, которые синтезируют эластин и прочие компоненты внеклеточного матрикса. Коллагеновые волокна заполняют межклеточное пространство и выполняют структурную и влагосберегающую функции, отвечают за упругость кожи. За счет высокой гидрофильности, волокна коллагена удерживают вокруг себя молекулы воды.

Известно, что кожа человека состоит из трех слоев — эпидермиса, дермы и гиподермы. Дерма играет роль каркаса, который обеспечивает упругость, прочность и растяжимость кожи. Её можно сравнить с необычным матрацем: одновременно водным и пружинным, где роль пружин играют волокна коллагена и эластина, все пространство между которыми заполнено водным гелем, состоящим из мукополисахаридное (гликозаминогликанов). Молекулы коллагена действительно напоминают пружины — белковые нити в них скручены наподобие спиралей.

Упругость и устойчивость дермы, на которой «покоится» эпидермис, определяются как состоянием «пружин» — волокон коллагена и эластина,так и качеством водного геля, образованного гликозаминогликанами. Если «матрац» не в порядке — ослабли «пружины», или гель не держит влагу, — кожа начинает обвисать, смещаться, сморщиваться и терять упругость. Основная задача клеток дермы — непрерывно обновлять межклеточное вещество (гликозаминогликаны). За этот процесс отвечают фибробласты. В молодой коже коллагеновые волокна и гликозаминогликановый гель постоянно обновляются, поскольку в нем преобладает процесс синтеза коллагена над распадом этого вещества. Однако с возрастом равновесие между разрушением коллагена и его синтезом постепенно нарушается. Со временем обновление коллагеновых волокон начинает замедляться, а также снижается содержание в организме гиалуроновой кислоты, внутриклеточного матрикса. Одновременно при этом снижается упруго-эластические свойства дермы; одновременно происходит дегидратация коллагеновых структур — то есть, в них понижается влагосодержание.

Гидролизат коллагена пищевой — является гидролизатом белка коллагена и представляет собой смесь аминокислот и ди-,три-, тетра- и полипетидов с молекулярным весом до 5000 Д. Эти аминокислоты и пептиды легко усваиваются организмом, быстро всасываются в кровь и принимают участие в построении белка, поэтому гидролизат коллагена является природно-сбалансированным, высокоусвояемым продуктом. Применение гидролизата коллагена внутрь обеспечивает человека достаточным количеством глицина, пролина и гидроксипролина. А нормальное количество глицина поможет избежать проблем, связанных с разрушением коллагена, вызванных стрессом.Таким образом нужно рассматривать гидролизат коллагена как самый ценный источник этих трех аминокислот
(глицина, пролина и гидроксипролина). По содержанию этих аминокислот никакой другой белок не может сравниться с гидролизатом коллагена.

Аминокислотный состав

При гидролизе (один из методов деструкции белков, в результате которого происходит разрыв пептидных связей белковой молекулы) извлекаются из коллагена все его составляющие компоненты — аминокислоты. И это важно, учитывая, что в 10 граммах гидролизата коллагена содержится не менее 3- х граммов такой ценной аминокислоты, как глицин!
Аминокислотный состав коллагена гидролизата уникален. Наибольшее содержание среди аминокислот в коллагене приходится на глицин – до 33,5%. На долю глицина приходится, практически 20% от всех аминокислот организма. Глицин является регулятором обмена веществ, нормализует и активирует процессы защитного торможения в центральной нервной системе, уменьшает психоэмоциональное напряжение, повышает умственную работоспособность.
Надо заметить, что эти аминокислоты не присутствуют в достаточном количестве в пищевых белках, которые мы употребляем в пищу ежедневно. Восполнить дефицит коллагена стало возможным благодаря биоактивной формуле коллагена — гидролизата коллагена. Гидролизат коллагена — препарат естественного животного происхождения, содержит все аминокислоты этого белка (в том числе незаменимые) в природно-сбалансированном соотношении, оказывающих биогенное воздействие на кожу. В 1999 году американская Федеральная инспекция за лекарствами (FDA) подтвердило GRAS статус для коллагена и его hydrolysated форме.

Биологическая активность коллагена

Роль коллагена в организме огромна и многогранна. Коллаген является структурной основой таких органов как кожа, хрящ, синовиальная жидкость суставов, бронхи, легочная ткань, сосудистая стенка, межпозвонковые диски, стенки кишечника и желудка. Коллаген встречается у любого живого существа на Земле от вирусов и простейших до человека. Его нет только у растений.
Уже после 25 лет активность фибробластов снижается. При этом их способность разрушать межклеточное вещество долгое время остаётся на прежнем уровне, в то время как способность синтезировать новое стремительно утрачивается. Коллагеновые волокна становятся толще, однако их количество и эластичность уменьшаются. В результате структура коллагенового матрикса нарушается, содержание влаги в межклеточном веществе дермы уменьшается, и кожа теряет упругость и эластичность. После 35 лет снижается упругость кожи за счет накопления неэластичного коллагена. Содержание влаги в дерме уменьшается. В результате происходит видимые изменения кожи, ухудшается состояние волос, ногтей, мышц, появляются боли в суставах, изменяется осанка. Снижается эластичность кровеносных сосудов, что является причиной лишнего веса, образования целлюлита. Человек испытывает упадок сил, страдает от быстрой утомляемости и постоянного недомогания.Также ухудшается цвет лица, изменяется овал, появляются мешки под глазами. Портится не только внешний вид кожи, но и ее внутреннее состояние. Процесс естественного старения, происходящего «изнутри», ускоряют и неблагоприятные внешние факторы, например, курение, солнечные ультрафиолетовые лучи, загазованная атмосфера. Следствием «одряхления» коллагена является также уменьшение гибкости и подвижности суставов, а по последним данным — еще и развитие столь ненавистного женщинами целлюлита. Этот процесс резко усиливается в период менопаузы: кожа теряет свою эластичность и упругость в несколько раз быстрее. В течение Б лет после начала менопаузы кожа теряет примерно 30% коллагена.

Однако, благодаря современным научным разработкам, этот процесс можно замедлить, а в большинстве случаев даже остановить и сделать обратимым.

Ученые Университета Джорджа Вашингтона в Вашингтоне США выявили, что организм получает необходимый ему глицин из коллагена при помощи гормона гидрокортизон. Именно гидрокортизон запускает механизм разрушения коллагена. А гидрокортизон — это гормон стресса. Мы только что говорили, что глицин применяют для уменьшения явлений стресса и это так. Но если стресс очень сильный или продолжительный то запасы глицина истощаются и организм пополняет их, разрушая коллаген, в результате чего наблюдаются следующие негативные воздействия на организм человека:

  • Со стороны кожи — ранние и глубокие морщины.
  • Со стороны сосудистой стенки ее истончение и, как следствие повышение угрозы разрывов сосудов, аневризм и увеличения количества атеросклеротических бляшек, которые появляются в ответ на нарушение целостности сосудистой стенки.
  • Со стороны хрящевой ткани — дегенерация межпозвонковых дисков (остеохондроз), ухудшение состояния суставных хрящей (артрозы), проблемы с бронхами (бронхит, бронхоэктазы).
  • Со стороны кишечника — запоры и проблемы с пищеварением.
  • Со стороны хрусталика — ухудшение зрения.

Отдельно следует отметить косметические эффекты коллагена гидролизата:

  • Нормализует баланс и производство коллагена в сетчатом слое дермы, чем замедляетпроцесс старения кожи и формирование морщин.
  • Улучшает тургор кожи, устраняя тонкие линии и морщины.
  • Оказывает легкий лифтинговый эффект без стягивания кожи, восстанавливает овал лица.
  • Обеспечивает отличное увлажнение и длительное смягчение кожи.
  • Способствует ускоренному формированию фибробластов и клеток эпителия.
  • Ускоряет заживление микротрещин и ранок.
  • Осветляет пигментные пятна и убирает серый налет, улучшая цвет кожи.
  • Способствует исчезновению мешков под глазами легкой и выраженной степени, и следовопущения кожи век.
  • Защищает кожу от негативного воздействия внешней среды.
  • Эффективное увлажнение.
  • Усиленное питание.
  • Укрепление соединительных тканей — придает коже упругость.
  • Повышение тонуса кожного покрова.
  • Устранение мелких морщинок.
  • Заживление ран и других повреждений кожного покрова.
  • Стимулирование синтеза коллагена.
  • Повышение эластичности кожи.

Практическое применения коллагена гидролизата

1. В Косметологии и в составах косметических средств

  • Применяется для омоложения и ухода за кожей лица, шеи и декольте, а также для ухода за кожей других деликатных участков тела;
  • При уходе за жирной проблемной кожей, во время процедур после химических и лазерных пилингов;
  • В салонных программах — как основа под маски;
  • При не хирургическом лифтинге лица;
  • Для лечебного и энерготонизирующего массажа;
  • В качестве ухода за кожей после пилинга, лазерных шлифовок и дермабразии, после депиляции;
  • Для восстановления и укрепления волосяного покрова на голове и восстановления цвета волос;
  • При ожогах, для безрубцового заживления ран;
  • Для борьбы с возрастными изменениями, при наличии признаков увядания (морщины, снижение тонуса) в качестве мощного anti-age регулятора. Люди с гладкой и здоровой кожей всегда выглядят на 10 -15 лет моложе своих лет. Потери коллагена явственнее всего проявляются на коже. Особенно глубокие морщины возникают у тех, кто курит. Ногти и волосы — это производные нашей кожи.
  • Их состояние также во многом зависит от коллагена. Гидролизат коллагена помогает сохранить эластичность и молодость кожи, ногтей, волос.
  • Для профилактики возрастных изменений, появления морщин, для защиты кожи.

2. Хондропротектор
Потери коллагена ухудшают состояние хрящей, приводя к артрозам. Прием гидролизата коллагена позволяет обеспечить организм не только строительным материалом для синтеза нового коллагена, но и защитить от губительного действия оксидантов на коллаген, а также помочь в строительстве нового коллагена. Люди, активно занимающиеся спортом, испытывают повышенные нагрузки на опорно- двигательный аппарат и, следовательно нуждаются в скорейшем восстановлении связок и хрящей. Гидролизат коллагена обеспечивает спортсмена необходимыми компонентами для восстановления связочного аппарата и восстановления суставных хрящей.

3. Защита сосудов от истончения и поражения эндотелия
Сосуды теряют свою эластичность также за счет потерь коллагена, который является каркасом стенки сосудов. Кроме этого сосудам угрожает поражение внутренней выстилки — эндотелия. Гидролизат коллагена содержит все необходимые компоненты для синтеза коллагена и предотвращения его потерь.

4. Защита остроты зрении
Коллаген входит в состав хрусталика. При потерях коллагена хрусталик может утрачивать свою прозрачность, что приводит к неизбежному снижению зрения.

5. Забота о кишечнике и желудке
Гидролизат коллагена — это универсальная забота о состоянии всех органов и систем, основой которых является коллаген. Мы редко задумываемся о том, что проблемы с кишечником и желудком могут быть связаны не с плохим питанием, а с недостатком коллагена. При недостатке коллагена в организме происходит растягивание стенок толстого кишечника, в результате чего перистальтика становиться вялой, возникают запоры. В организме все взаимосвязано и не может быть изолированной проблемы в том или ином органе.

6. Умственная активность
При недостатке глицина в организме у нас появляется подавленное настроение, депрессия, развивается стресс. Гидролизат коллагена является источником глицина, и его прием повышает умственную активность и настроение. Появляются новые силы для новых творческих и спортивных свершений